Širokopasovni omrežni prehod prekview
To poglavje ponuja konecview funkcionalnosti prehoda širokopasovnega omrežja (BNG), implementirane na usmerjevalniku serije Cisco ASR 9000.
Tabela 1: Zgodovina funkcij za prehod širokopasovnega omrežjaview
| Sprostitev | Sprememba |
| Izdaja 4.2.0 | Začetna izdaja BNG. |
| Izdaja 5.3.3 | Dodana je bila podpora za RSP-880. |
| Izdaja 6.1.2
|
Dodana podpora za BNG za to strojno opremo: • A9K-8X100G-LB-SE • A9K-8X100GE-SE • A9K-4X100GE-SE • A9K-MOD200-SE • A9K-MOD400-SE • A9K-MPA-1x100GE • A9K-MPA-2x100GE • A9K-MPA-20x10GE |
| Izdaja 6.1.2 | Dodana podpora BNG za uporabo usmerjevalnika serije Cisco NCS 5000 kot satelita. |
| Izdaja 6.1.2 | Dodana funkcija pametnega licenciranja BNG. |
| Izdaja 6.2.2 | Dodana je podpora za BNG Geo Redundancy prek satelitskega usmerjevalnika Cisco NCS 5000 Series. |
| Izdaja 6.2.2 | Dodana podpora za BNG za naslednjo strojno opremo: • A9K-48X10GE-1G-SE • A9K-24X10GE-1G-SE |
Razumevanje BNG
Broadband Network Gateway (BNG) je dostopna točka za naročnike, preko katere se povezujejo v širokopasovno omrežje. Ko je vzpostavljena povezava med BNG in opremo naročnika (CPE), lahko naročnik dostopa do širokopasovnih storitev, ki jih zagotavlja ponudnik omrežnih storitev (NSP) ali ponudnik internetnih storitev (ISP).
BNG vzpostavi in upravlja naročniške seje. Ko je seja aktivna, BNG združuje promet iz različnih naročniških sej iz dostopovnega omrežja in ga usmerja v omrežje ponudnika storitev.
BNG uvede ponudnik storitev in je prisoten na prvi agregacijski točki v omrežju, kot je robni usmerjevalnik. Robni usmerjevalnik, kot je usmerjevalnik serije Cisco ASR 9000, mora biti konfiguriran tako, da deluje kot BNG. Ker se naročnik neposredno poveže z robnim usmerjevalnikom, BNG učinkovito upravlja dostop naročnika in funkcije upravljanja naročnikov, kot so:
- Avtentikacija, avtorizacija in obračunavanje naročniških sej
- Dodelitev naslova
- Varnost
- Upravljanje politike
- Kakovost storitve (QoS)
Nekatere prednosti uporabe BNG so:
- Usmerjevalnik BNG ne izvaja le funkcije usmerjanja, ampak tudi komunicira s strežnikom za preverjanje pristnosti, avtorizacijo in računovodstvo (AAA) za izvajanje funkcij upravljanja sej in zaračunavanja. Zaradi tega je rešitev BNG bolj celovita.
- Različnim naročnikom je mogoče zagotoviti različne omrežne storitve. To omogoča ponudniku storitev, da prilagodi širokopasovni paket za vsako stranko glede na njene potrebe.
Arhitektura BNG
Cilj arhitekture BNG je omogočiti usmerjevalniku BNG interakcijo s perifernimi napravami (kot je CPE) in strežniki (kot sta AAA in DHCP), da bi zagotovili širokopasovno povezljivost naročnikom in upravljali naročniške seje. Osnovna arhitektura BNG je prikazana na tej sliki.
Slika 1: Arhitektura BNG
Arhitektura BNG je zasnovana za opravljanje teh nalog:
- Povezovanje z opremo v prostorih strank (CPE), ki ji je treba zagotoviti širokopasovne storitve.
- Vzpostavljanje naročniških sej z uporabo protokolov IPoE ali PPPoE.
- Interakcija s strežnikom AAA, ki preverja pristnost naročnikov in vodi račun naročniških sej.
- Interakcija s strežnikom DHCP za zagotavljanje naslova IP odjemalcem.
- Oglaševanje naročniških poti.
Pet nalog BNG je na kratko razloženih v naslednjih razdelkih.
Povezovanje s CPE
BNG se poveže s CPE prek multiplekserja in domačega prehoda (HG). CPE predstavlja storitev triple play v telekomunikacijah, in sicer glasovno (telefon), video (set top box) in podatkovno (PC). Posamezne naročniške naprave se povezujejo na HG. V tem bivšemample, se naročnik poveže z omrežjem prek povezave DSL (Digital Subscriber Line). Zato se HG poveže v DSL Access Multiplexer (DSLAM).
Več HG-jev se lahko poveže z enim DSLAM-om, ki pošilja skupni promet usmerjevalniku BNG. Usmerjevalnik BNG usmerja promet med napravami za širokopasovni oddaljeni dostop (kot sta DSLAM ali Ethernet Aggregation Switch) in omrežjem ponudnika storitev.
Vzpostavitev naročniških sej
Vsak naročnik (natančneje, aplikacija, ki se izvaja na CPE) se poveže z omrežjem z logično sejo. Glede na uporabljeni protokol so naročniške seje razvrščene v dve vrsti:
- Naročniška seja PPPoE – Naročniška seja PPP prek Etherneta (PPPoE) se vzpostavi z uporabo protokola od točke do točke (PPP), ki teče med CPE in BNG.
- Naročniška seja IPoE – naročniška seja IP prek Etherneta (IPoE) se vzpostavi z uporabo protokola IP, ki poteka med CPE in BNG; Naslavljanje IP poteka s protokolom DHCP.
Interakcija s strežnikom RADIUS
BNG se zanaša na zunanji strežnik storitve klicnega uporabnika za oddaljeno preverjanje pristnosti (RADIUS), ki zagotavlja funkcije preverjanja pristnosti, avtorizacije in obračunavanja naročnika (AAA). Med postopkom AAA BNG uporablja RADIUS za:
- avtentikacijo naročnika pred vzpostavitvijo naročniške seje
- pooblasti naročnika za dostop do določenih omrežnih storitev ali virov
- spremljanje uporabe širokopasovnih storitev za obračunavanje ali zaračunavanje
Strežnik RADIUS vsebuje popolno bazo podatkov o vseh naročnikih ponudnika storitev in zagotavlja posodobitve podatkov o naročnikih v BNG v obliki atributov znotraj sporočil RADIUS. BNG pa strežniku RADIUS posreduje podatke o uporabi (računovodstvu) seje. Za več informacij o atributih RADIUS glejte Atributi RADIUS.
BNG podpira povezave z več kot enim strežnikom RADIUS, da ima redundanco ob napaki v procesu AAA. Na primerample, če je strežnik RADIUS A aktiven, potem BNG usmeri vsa sporočila na strežnik RADIUS A. Če je komunikacija s strežnikom RADIUS A izgubljena, BNG preusmeri vsa sporočila na strežnik RADIUS B.
Med interakcijami med strežnikoma BNG in RADIUS BNG izvaja uravnoteženje obremenitve na krožni način. Med postopkom uravnoteženja obremenitve BNG pošlje zahteve za obdelavo AAA strežniku RADIUS A le, če ima dovolj pasovne širine za obdelavo. V nasprotnem primeru se zahteva pošlje RADIUS strežniku B.
Interakcija s strežnikom DHCP
BNG se zanaša na zunanji strežnik DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) za funkcije dodeljevanja naslovov in konfiguracije odjemalca. BNG se lahko poveže z več kot enim strežnikom DHCP, da ima v procesu naslavljanja redundanco zaradi napake. Strežnik DHCP vsebuje skupino naslovov IP, iz katere dodeljuje naslove CPE.
Med interakcijo med BNG in strežnikom DHCP BNG deluje kot rele DHCP ali posrednik DHCP.
Kot rele DHCP BNG sprejema oddaje DHCP od odjemalskega CPE in posreduje zahtevo strežniku DHCP.
Kot proxy DHCP BNG sam vzdržuje skupino naslovov tako, da jo pridobi od strežnika DHCP, in tudi upravlja zakup naslova IP. BNG komunicira na ravni 2 z odjemalskim domačim prehodom in na ravni 3 s strežnikom DHCP.
DSLAM spremeni pakete DHCP tako, da vstavi podatke o identifikaciji naročnika. BNG uporablja identifikacijske podatke, ki jih vstavi DSLAM, kot tudi naslov, ki ga dodeli strežnik DHCP, za identifikacijo naročnika v omrežju in spremljanje zakupa naslova IP.
Oglaševanje naročniških poti
Za optimalno delovanje pri oblikovalskih rešitvah, kjer BGP (Border Gateway Protocol) oglašuje naročniške poti, BNG oglašuje celotno podomrežje, ki je določeno naročnikom z uporabo omrežnega ukaza v konfiguraciji BGP.
BNG prerazporedi posamezne naročniške poti samo v scenarijih, kjer strežnik Radius dodeli naslov IP naročniku in ni mogoče vedeti, na kateri BNG se bo ta določen naročnik povezal.
Vloga BNG v omrežnih modelih ISP
Vloga BNG je prenesti promet od naročnika do ponudnika internetnih storitev. Način, na katerega se BNG poveže z
ISP je odvisen od modela omrežja, v katerem je prisoten. Obstajata dve vrsti omrežnih modelov:
- Ponudnik omrežnih storitev, na strani 5
- Ponudnik dostopnega omrežja, na strani 5
Ponudnik omrežnih storitev
Naslednja slika prikazuje topologijo modela ponudnika omrežnih storitev.
V modelu ponudnika omrežnih storitev ponudnik internetnih storitev (imenovan tudi prodajalec) naročniku neposredno zagotavlja širokopasovno povezavo. Kot je prikazano na zgornji sliki, je BNG na robnem usmerjevalniku in njegova vloga je povezovanje z jedrnim omrežjem prek povezav navzgor.
Ponudnik dostopnega omrežja
Naslednja slika prikazuje topologijo modela ponudnika dostopnega omrežja.
V modelu ponudnika dostopnega omrežja je omrežni operater (imenovan tudi veletrgovec) lastnik robne omrežne infrastrukture in zagotavlja širokopasovno povezavo naročniku. Vendar omrežni operater ni lastnik širokopasovnega omrežja. Namesto tega se omrežni operater poveže z enim od ponudnikov internetnih storitev, ki upravljajo širokopasovno omrežje.
BNG izvaja omrežni operater in njegova vloga je predati naročniški promet enemu od več ponudnikov internetnih storitev. Nalogo predaje od operaterja k ponudniku internetnih storitev izvaja protokol tuneliranja ravni 2 (L2TP) ali navidezno zasebno omrežje ravni 3 (VPN). L2TP zahteva dve različni omrežni komponenti:
- Koncentrator dostopa L2TP (LAC) – LAC zagotavlja BNG.
- Omrežni strežnik L2TP (LNS) – LNS zagotavlja ISP.
Embalaža BNG
Torto BNG, asr9k-bng-px.pie, je mogoče namestiti in aktivirati na usmerjevalniku serije Cisco ASR 9000 za dostop do funkcij BNG. Operacije namestitve, odstranitve, aktiviranja in deaktiviranja je mogoče izvesti brez ponovnega zagona usmerjevalnika.
Priporočljivo je, da se ustrezne konfiguracije BNG odstranijo iz tekoče konfiguracije usmerjevalnika, preden odstranite ali deaktivirate torto BNG.
Namestitev in aktiviranje BNG Pie na usmerjevalniku serije Cisco ASR 9000
Izvedite to nalogo, da namestite in aktivirate torto BNG na usmerjevalniku serije Cisco ASR 9000:
POVZETEK KORAKOV
- admin
- namestite dodaj {pie_location | vir | tar}
- namestitev aktiviraj {pie_name | id}
PODROBNI KORAKI
| Ukaz or Akcija | Namen | |
| korak 1 | admin Example: RP/0/RSP0/CPU0:usmerjevalnik# skrbnik |
Vstopi v skrbniški način. |
| korak 2 | namesti dod {pie_location | vir | katran} Example: RP/0/RSP0/CPU0:usmerjevalnik(admin)# namestitev dodaj tftp://223.255.254.254/softdir/asr9k-bng-px.pie |
Namesti torto z lokacije tftp na usmerjevalnik serije Cisco ASR 9000. |
| korak 3 | namestitev aktiviraj {pie_name | id} Example: RP/0/RSP0/CPU0:usmerjevalnik(admin)# namestitev aktiviranje asr9k-bng-px.pie |
Aktivira nameščeno torto na usmerjevalniku serije Cisco ASR 9000. |
Kaj storiti naprej
Opomba
Med nadgradnjo z izdaje 4.2.1 na izdajo 4.3.0 je priporočljivo, da je torto osnovne slike Cisco ASR 9000 (asr9k-mini-px.pie) nameščeno pred namestitvijo torte BNG (asr9k-bng-px.pie) .
Ko je BNG pie nameščen, morate kopirati konfiguracije, povezane z BNG, z lokacije flash ali tftp v usmerjevalnik. Če je kolač BNG deaktiviran in znova aktiviran, nato naložite odstranjene konfiguracije BNG tako, da izvedete ukaz za nalaganje odstranjene konfiguracije iz konfiguracijskega terminala.
Opomba
Večina konfiguracij funkcij BNG je premaknjenih v novo particijo imenskega prostora, zato funkcije BNG zdaj privzeto niso na voljo. Če se želite izogniti neskladnim konfiguracijam BNG pred ali po namestitvi torte BNG, zaženite ukaz za neskladnost konfiguracije v načinu EXEC.
Postopek konfiguracije BNG
Konfiguriranje BNG na usmerjevalniku serije Cisco ASR 9000 vključuje te stages:
- Konfiguriranje strežnika RADIUS—BNG je konfiguriran za interakcijo s strežnikom RADIUS za funkcije preverjanja pristnosti, avtorizacije in obračunavanja. Za podrobnosti glejte Konfiguriranje funkcij overjanja, avtorizacije in obračunavanja.
- Aktiviranje pravilnika nadzora—Politike nadzora se aktivirajo, da se določi dejanje, ki ga BNG izvede, ko pride do določenih dogodkov. Navodila za ukrepanje so na voljo v načrtu politike. Za podrobnosti glejte Aktiviranje nadzorne politike.
- Vzpostavitev naročniških sej—Konfiguracije se izvajajo za nastavitev ene ali več logičnih sej od naročnika do omrežja za dostop do širokopasovnih storitev. Vsaka seja se edinstveno spremlja in upravlja. Za podrobnosti glejte Vzpostavljanje naročniških sej.
- Uvajanje QoS—Kakovost storitve (QoS) je uvedena za zagotavljanje nadzora nad različnimi omrežnimi aplikacijami in vrstami prometa. Na primerample ima lahko ponudnik storitev nadzor nad viri (nprample bandwidth), dodeljene vsakemu naročniku, zagotavljajo prilagojene storitve in dajejo prednost prometu, ki pripada kritičnim aplikacijam. Za podrobnosti glejte Uvajanje kakovosti storitve (QoS).
- Konfiguriranje naročniških funkcij—Konfiguracije se izvedejo za aktiviranje določenih naročniških funkcij, ki zagotavljajo dodatne zmožnosti, kot je usmerjanje na podlagi pravilnika, nadzor dostopa z uporabo seznama dostopa in skupin dostopa ter storitev večvrstnega oddajanja. Za podrobnosti glejte Konfiguriranje naročniških funkcij.
- Preverjanje vzpostavitve seje—vzpostavljene seje se preverjajo in spremljajo, da se zagotovi, da so povezave vedno na voljo za uporabo. Preverjanje poteka predvsem z uporabo ukazov »show«. Za seznam različnih ukazov »show« glejte Referenčni vodnik za ukaze za širokopasovni omrežni prehod Cisco ASR 9000 Series Aggregation Services Router.
Če želite uporabiti ukaz BNG, morate biti v uporabniški skupini, povezani s skupino opravil, ki vključuje ustrezne ID-je opravil. Cisco ASR 9000 Series Aggregation Services Router Broadband Network Gateway Command Reference Guide vključuje ID-je opravil, ki so potrebni za vsak ukaz. Če sumite, da vam dodelitev skupine uporabnikov preprečuje uporabo ukaza, se za pomoč obrnite na skrbnika AAA.
Omejitev
Izberi prenos VRF (SVD) mora biti onemogočen, ko je BNG konfiguriran. Za več informacij o SVD glejte Priročnik za konfiguracijo usmerjanja Cisco IOS XR za usmerjevalnik Cisco XR 12000 Series.
Zahteve glede strojne opreme za BNG
Ta strojna oprema podpira BNG:
- Sistem za virtualizacijo satelitskega omrežja (nV).
- Procesorji za preklop poti, RSP-440, RSP-880 in RSP-880-LT-SE.
- Usmerjevalni procesor, A99-RP-SE, A99-RP2-SE, na ohišju Cisco ASR 9912 in Cisco ASR 9922.
- Spodnja tabela navaja linijske kartice in modularne vmesnike vrat, ki podpirajo BNG.
Tabela 2: Linijske kartice in modularni adapterji vrat, podprti na BNG
| Izdelek Opis | del številka |
| 24-Port 10-Gigabit Ethernet Line Card, Service Edge Optimized | A9K-24X10GE-SE |
| 36-Port 10-Gigabit Ethernet Line Card, Service Edge Optimized | A9K-36X10GE-SE |
| Izdelek Opis | del številka |
| 40-vratna gigabitna ethernetna linijska kartica, optimizirana za Service Edge | A9K-40GE-SE |
| 4-Port 10-Gigabit Ethernet, 16-Port Gigabit Ethernet Line Card, 40G Service Edge Optimized | A9K-4T16GE-SE |
| Cisco ASR 9000 High Density 100GE Ethernet linijske kartice:
• Cisco ASR 9000 8-port 100GE "samo LAN" Service Edge optimizirana linijska kartica, zahteva optiko CPAK |
A9K-8X100G-LB-SE A9K-8x100GE-SE A9K-4x100GE-SE |
| Cisco ASR 9000 Series 24-port dual-rate 10GE/1GE storitveno optimizirane linijske kartice | A9K-24X10-1GE-SE |
| Cisco ASR 9000 Series 48-port dual-rate 10GE/1GE storitveno optimizirane linijske kartice | A9K-48X10-1GE-SE |
| 80-gigabajtna modularna linijska kartica, optimizirana za Service Edge | A9K-MOD80-SE |
| 160-gigabajtna modularna linijska kartica, optimizirana za Service Edge | A9K-MOD160-SE |
| 20-Port Gigabit Ethernet Modular Port Adapter (MPA) | A9K-MPA-20GE |
| Modularna linijska kartica ASR 9000 200G, Service Edge Optimized, zahteva modularne adapterje vrat | A9K-MOD200-SE |
| Modularna linijska kartica ASR 9000 400G, Service Edge Optimized, zahteva modularne adapterje vrat | A9K-MOD400-SE |
| 2-portni 10-gigabitni ethernetni modularni vmesnik (MPA) | A9K-MPA-2X10GE |
| 4-Port 10-Gigabit Ethernet Modular Port Adapter (MPA) | A9K-MPA-4X10GE |
| ASR 9000 20-portni 10-gigabitni ethernetni modularni adapter za vrata, zahteva SFP+ optiko | A9K-MPA-20x10GE |
| 2-portni 40-gigabitni ethernetni modularni vmesnik (MPA) | A9K-MPA-2X40GE |
| Izdelek Opis | del številka |
| 1-Port 40-Gigabit Ethernet Modular Port Adapter (MPA) | A9K-MPA-1X40GE |
| ASR 9000 1-portni 100-gigabitni ethernetni modularni adapter za vrata, zahteva optiko CFP2-ER4 ali CPAK | A9K-MPA-1x100GE |
| ASR 9000 2-portni 100-gigabitni ethernetni modularni adapter za vrata, zahteva optiko CFP2-ER4 ali CPAK | A9K-MPA-2x100GE |
Interoperabilnost BNG
Interoperabilnost BNG omogoča BNG izmenjavo in uporabo informacij z drugimi večjimi heterogenimi omrežji. To so ključne lastnosti:
- BNG obstaja skupaj z ASR9001:
ASR9001 je samostojen usmerjevalnik z visoko zmogljivostjo obdelave, ki ga sestavljajo procesor za preklop poti (RSP), linijske kartice (LC) in ethernetne vtiče (EP). Vse funkcije BNG so v celoti podprte na ohišju ASR9001. - BNG podpira nV Satellite:
Edina topologija, ki je podprta z BNG-nV Satellite, je – združena vrata Ethernet na strani CPE vozlišča Satellite, povezana s Cisco ASR 9000 prek konfiguracije brez svežnja (statično pripenjanje).
to je
CPE — Paket — [Satelit] — Brez svežnja ICL — ASR9K
Čeprav je naslednja topologija podprta v sistemu Satellite nV (iz programske opreme Cisco IOS XR
Izdaja 5.3.2 naprej), ni podprta na BNG: - Vrata Ethernet v svežnju na strani CPE satelitskega vozlišča, povezana s Cisco ASR 9000 prek povezave Ethernet v svežnju.
Od različice programske opreme Cisco IOS XR 6.1.2 naprej BNG podpira uporabo serije Cisco NCS 5000
Usmerjevalnik kot satelit.
Od izdaje programske opreme Cisco IOS XR 6.2.2 in novejše je funkcija georedundance BNG podprta v 32-bitnem operacijskem sistemu Cisco IOS XR s satelitom serije Cisco NCS 5000. Medtem ko isto ostaja nepodprto za satelit Cisco ASR 9000v. Za podrobnosti glejte poglavje BNG Geo Redundancy v priročniku za konfiguracijo širokopasovnega omrežnega prehoda Cisco ASR 9000 Series Aggregation Services Router. Za podrobnosti o konfiguraciji nV Satellite glejte Priročnik za konfiguracijo sistema nV za Cisco ASR 9000 Series
Usmerjevalniki, ki se nahajajo tukaj. - BNG interoperira s Carrier Grade NAT (CGN):
Za obravnavo grozeče grožnje zaradi izčrpanosti naslovnega prostora IPv4 je priporočljivo, da se preostali ali razpoložljivi naslovi IPv4 delijo med večje število strank. To se naredi z uporabo CGN, ki dodelitev naslovov primarno potegne na bolj centraliziran NAT v omrežju ponudnika storitev. NAT44 je tehnologija, ki uporablja CGN in pomaga obvladovati težave z izčrpanostjo naslovnega prostora IPv4. BNG podpira zmožnost izvajanja prevajanja NAT44 na naročniških sejah BNG, ki temeljijo na IPoE in PPPoE.
Opomba
Za interoperabilnost BNG in CGN konfigurirajte vmesnik BNG in navidezni vmesnik aplikacijske storitve (SVI) na isti instanci VRF.
Omejitve
- Za vmesnike BNG prek vmesnikov za dostop do sistema Satellite nV je podprt samo paketni dostop z ICL-ji brez paketa.
BNG Smart Licensing
BNG podpira Cisco Smart Software Licensing, ki strankam omogoča poenostavljen način nakupa licenc in njihovega upravljanja v svojem omrežju. To zagotavlja prilagodljiv model na podlagi porabe, ki je usklajen z rastjo omrežja stranke. Zagotavlja tudi prilagodljivost za hitro spreminjanje ali nadgradnjo konfiguracij funkcij programske opreme za uvajanje novih storitev skozi čas.
Za več informacij o licenciranju pametne programske opreme Cisco glejte poglavje Upravičenost programske opreme na usmerjevalnikih serije Cisco ASR 9000 v Priročniku za konfiguracijo upravljanja sistema za usmerjevalnike serije Cisco ASR 9000.
Za najnovejše posodobitve glejte najnovejšo različico vodnikov v http://www.cisco.com/c/en/us/support/ios-nx-os-software/ios-xr-software/products-installation-and-configuration-guides-list.html.
BNG Smart Licensing podpira Geo redundanco kot tudi naročniške seje brez Geo redundance. Ena licenca je potrebna za vsako skupino 8000 naročnikov ali njen del. Na primerample sta za 9000 naročnikov potrebni dve licenci.
To so PID-ji licenc programske opreme za BNG:
- S-A9K-BNG-LIC-8K —za ne-geografske redundantne seje
- S-A9K-BNG-ADV-8K —za georedundančne seje
Za prikaz statistike naročniške seje lahko uporabite ukaz licence show sessionmon.
Dokumenti / Viri
 |
CISCO ASR 9000 Series Router Broadband Network Gateway Overview [pdf] Uporabniški priročnik Usmerjevalnik ASR 9000 Series Broadband Network Gateway Overview, serija ASR 9000, usmerjevalnik širokopasovnega omrežja Prehodview, Prehod širokopasovnega omrežja prekview, Omrežni prehod prekview, Gateway Overview, Overview |
